(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体に格納される複数の電力変換ユニットと、前記複数の電力ユニットを通る冷却媒体の各々が共通的に流れる通風ダクトと、前記通風ダクトの冷却媒体を移動させるファンを有しており、前記筐体内で前記通風ダクトと隔壁によって隔てられた空間を形成するものであって、前記空間の冷却媒体を移動させる第２のファンと、前記複数の電力ユニットを通る冷却媒体の流量を調節するように前記隔壁に設けられた通路口を有し、前記冷却媒体は空気であり、前記複数の電力変換ユニットは互いに上下となるように配置され、前記通風ダクトは前記空気を前記筐体の外部に排出するように構成され、前記通風ダクトと前記空間は隣接しており、前記通路口を通過する冷却媒体は、前記第２のファンにより前記筐体の外部に排出するように構成されることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１において、前記通路口は、前記通風ダクトに設置されたファンから最も遠いユニットに隣接して設けられたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１において、前記通路口を複数設け、ファンから遠いほど通路口の開口面積が大きくなるように構成されたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記第１のファンよりも前記第２のファンが小形であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記空間は、前記ダクトの下方に設けられたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項５において、前記空間に、前記電力ユニットの動作を制御する制御部が格納されることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
筐体に格納される複数の電力変換ユニットを通る冷却媒体を通風ダクトで共通的に流す電力変換ユニットの冷却方法であって、前記冷却媒体は空気であり、前記複数の電力変換ユニットは互いに上下となるように配置されており、前記通風ダクトは前記冷却媒体を前記筐体の外部に排出するように構成されており、前記通風ダクトの冷却媒体はファンにより移動させられ、前記筐体内で前記通風ダクトと隔壁によって隔てられた空間が形成されており、前記通風ダクトと前記空間は隣接しており、前記空間の冷却媒体は第２のファンにより移動させられ、前記通風ダクトの冷却媒体に移動させる力を付し、前記空間の冷却媒体に移動させる力を付すことで前記複数の電力ユニットを通る冷却媒体の流量を前記隔壁に設けられた通路口で調節し、前記通路口を通過する冷却媒体は、前記筐体の外部に排出される電力変換ユニットの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置および電力変換ユニットの冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、直流と交流とを相互に変換したり、或いは所定の周波数の交流電力を任意の周波数の交流電力に変換するものであるが、今般、電力変換機能をユニット化して筐体に格納するものが多く用いられるようになってきた。各ユニットは、ＩＧＢＴなどの半導体スイッチング素子で構成されるが、この半導体スイッチは、電気エネルギーの制御によって発熱するため、出力容量に応じた冷却機構が必要となる。例えば、空冷の場合には、冷却フィンに風を流し放熱させることにより半導体スイッチング素子の温度上昇を抑制している。
【０００３】
また、電力変換ユニットが複数格納される場合は、各電力変換ユニットにそれぞれ必要な冷却風量を確保する必要がある。ここで、各電力変換ユニットは、出力容量等によって大きさが異なる。そのため、このような複数の電力変換ユニットが格納される場合、流体抵抗や出力容量が異なる各電力変換ユニットで、半導体スイッチング素子の許容温度に対応した冷却が必要となる。
【０００４】
そのため、例えば特開２００６−３１１６７９号公報に記載のように、各電力変換ユニットに個別にファンを設け、それぞれのユニットに必要な冷却を確保するように、流体抵抗或いはファンの動作を調整する技術が考え付かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１１６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記従来技術では、電力変換ユニット毎にファンが設けられるため、ファンの故障によるメンテナンスが多発してしまう問題が生じるので、各ユニット毎にファンを設けずファンを所定電力変換ユニットで共有的に用いて送風することが考え付かれるが、この場合には、ファンから近いユニットに冷却媒体が流れやすくファンから遠いユニットに風が供給されにくい等、冷却媒体の流通が不均一になるという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、複数の電力変換ユニットが格納される電力変換装置において、ファンの数を少なく抑えると共に、電力変換ユニットの冷却のバランスをとることが可能な電力変換装置および電力変換ユニットの冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためには、本発明では、筐体と、前記筐体に格納される複数の電力変換ユニットと、前記複数の電力ユニットを通る冷却媒体の各々が共通的に流れる通風ダクトと、前記通風ダクトの冷却媒体を移動させる第１のファンを有しており、前記筐体内で前記ダクトと隔壁によって隔てられた空間を形成するものであって、前記空間の冷却媒体を移動させる第２のファンと、前記複数の電力ユニットを通る冷却媒体の流量を調節するように前記隔壁に設けられた通路口を有するように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
このような構成を有することで、本発明では、複数の電力変換ユニットが格納される電力変換装置において、ファンの数を少なく抑えると共に、電力変換ユニットの冷却のバランスをとることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１における電力変換盤の斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における電力変換盤の側面図である。
【図３】本発明の実施例１における電力変換盤の断面図である。
【図４】本発明の実施例１におけるインバータユニットの上面図である。
【図５】本発明の実施例１における電力変換盤の透過図である。
【図６】本発明の実施例１におけるインバータユニットの側面図である。
【図７】本発明の実施例１における冷却フィンの側面図である。
【図８】本発明の実施例１におけるインバータユニットの必要圧損特性を示した図である。
【図９】本発明の実施例１における風量アンバランスの比較図。
【図１０】本発明の実施例２における電力変換盤図である。
【図１１】本発明の実施例３における電力変換盤図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面を用いて、本発明による空冷インバータについての実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明によるインバータ盤を示しており、インバータ盤１はユニット室２，ファン３（３−１，３−２），通風ダクト４，主回路室５などで構成される。インバータ盤１は金属筐体であり、主としてステンレスなどが用いられるが金属一般で構成される。鉄などが部分的に用いられることもある。ユニット室２において、インバータ盤１に挿抜可能なインバータユニット３０（３０ａ−１，３０ａ−２，３０ａ−３，３０ａ−４，３０ｂ−１，３０ｂ−２，３０ｃ）が高さ方向に積み上げられる。ユニット３０は出力容量に応じて３種の構造があり、小さな方からＡユニット３０ａ（３０ａ−１，３０ａ−２，３０ａ−３，３０ａ−４），Ｂユニット３０ｂ（３０ｂ−１，３０ｂ−２），Ｃユニット３０ｃとなり、それぞれのユニットには個々に吸気口１１（１１ａ−１，１１ａ−２，１１ａ−３、１１ａ−４，１１ｂ−１，１１ｂ−２，１１ｃ）が設けられている。本実施例では、Ａ，Ｂ，Ｃユニットの奥行きの長さを統一している。Ｂユニット３０ｂはＡユニット３０ａと高さと奥行きが同じで幅のみを２倍としたものであり、Ｃユニット３０ｃはＡユニット３０ａの幅と高さをそれぞれ２倍したものである。状況に応じて、統一する辺を奥行きではなく高さや幅を統一して採用する場合もある。ユニット内部の構造については、後に詳細を記載する。
【００１３】
ユニット室２においては、高さ方向の最小単位であるＡユニット３０ａまたはＢユニット３０ｂを１０段分の高さを確保している。Ｃユニット３０ｃは２段で１個となるため、最大５段分積むことができる。Ａユニット３０ａのみをインバータ盤１に搭載する場合１段当たりに２個積むことできるので、１つのインバータ盤１においてＡユニット３０ａを最大２０個まで搭載することができる。インバータ盤１内部のユニットの個数および配置は出力容量や顧客の要望に依存するためＡ〜Ｃユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃは混在し空の段も存在するため、インバータ盤１内部のユニット組み合わせは数万通りとなる。これら全ての場合において、インバータ盤内の全ユニットに対して原理的に必要風量を確保しなければならず風量を最適化する必要がある。ユニット３０内部の重さはＡユニット３０ａ＜Ｂユニット３０ｂ＜Ｃユニット３０ｃとなるので、ユニット３０挿抜時の作業性を向上するために上段からＡユニット→Ｂユニット→Ｃユニットの順に優先して搭載する。
【００１４】
以下、冷却媒体を空気を例として説明するが、しかしながら、例えばインバータ盤全体を密封して他の流体を用いても良い。ユニット室２の下部の制御部１０には、図示しない各種電源や制御配線などが納められている。ユニット室２の背面には通風ダクト４が存在しその内部には直流バスバや制御配線（図示しない）を格納している。通風ダクト４の上部には天井ファン３（３−１，３−２）（例えば、天井ファン３−１を第１のファンと、天井ファン３−２を第２のファンとも称する。以下同様）が設けられている。ファン３はユニット３０内部には設けず、天井に統一的に設置する。ユニット３０毎にファンを設けた場合、風量確保は容易となるがファン故障による取替えが多発するため配置しない。また、ユニット内にファンがないためスペースも縮小化できる。風量および圧損が不足する構成においては、通風ダクト４の上部に複数の天井ファンを並列または直列に用いる場合もある。風９の経路は天井ファン３により統一的に空気を吸い込みその空気が共通の通風ダクト４を経由して、通風ダクト４に対して並列に並べられた複数の電力変換ユニット３０を介して吸い込まれる。ただし、通風ダクトのみに天井ファンを設置した場合、上部と下部のユニットに流れる風量にアンバランスが生じてしまう。例えば、同一種のユニットのみを複数段搭載した場合、上部ユニットに流れる風速は高くファンから遠い下部ユニットに供給される風速は小さい。
【００１５】
そこで、ファンから遠い下段ユニットに対し優先的に風量を供給する構成を以下に述べる。本構成では、図３に示すように、通風ダクト４に隣接する主回路室５の天井にもファン３を設置する。これに加えて、通風ダクト４と主回路室５の間に通風孔３９（あるいは、通路口とも称する。以下同様）を設ける。通風孔３９は、通風ダクト４に設置されたファン３から最も遠いユニットの近傍に設ける。これにより、下段ユニットから通風ダクト４と主回路室５の間の通風孔３９を介して、主回路室５の天井ファンから送風される風路が形成される。
【００１６】
ここで、通風ダクト室天井のファンを第１ファン３−１、主回路室天井のファンを第２ファン３−２とする（両者を総称してファン３０とも記す。以下同様）。第１ファン３−１は全ユニットから吸気するのが目的であり第２のファン３−２は補助的に下段ユニットからの送風を行うので、第２のファン３−２より第１のファンの性能を高くする必要がある。一般的にファン性能とファンサイズは比例するため、第１ファン３−１は第２のファン３−２より大きくなる。
【００１７】
このように各ユニット３０には、個別にファンを設置せず、天井に配置されたファン３−１により統一的に冷却風を取り込むことで、各ユニット３０にファンを設置することによるインバータ盤１の大型化やファン故障によるメンテナンスの多発を防ぐことができる。
【００１８】
一方、複数のタイプの電力変換ユニットが格納されるインバータ盤において、上記のように単一ないし複数の天井ファン３で統一的に冷却風を吸引し各ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃに送風する場合、出力容量の異なる各ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃで異なる冷却風量が必要とされる。そのため、いくつかのユニットには余剰な風量がかかることになりユニット間の温度アンバランスが発生してしまうという問題がある。また、各ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃに必要風量を確保するために天井に設けるファン３が大型化してしまうという問題もある。
【００１９】
本実施例では、各ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃにはファンを設置せず、天井ファン３により統一的に冷却風を取り込み、また、各ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ内の構造、特に冷却フィンをインバータ盤１に対して最適な構造に設計する。これによって、余剰風量を削減可能となり、天井ファン３の大型化を防ぎ、結果インバータ盤１を小型化することができる。以下に、ユニット３０内の構造および冷却フィンの設計方法について記す。
【００２０】
ユニット３０内部の構造について説明する。図５はユニット３０の上面図の概略例であり、図６はその側面図を示す。各ユニット３０は半導体スイッチング素子であるＩＧＢＴ（なお、ＩＧＢＴ以外のスイッチング素子を用いても良いのはもちろんである）３１と、ＩＧＢＴ３１に装着されＩＧＢＴ３１で発生した熱を放熱させる冷却フィン３２と、ユニット内に吸引される空気から埃などを除去するエアフィルタ３３と、電解コンデンサ３４と、バスバ３５と、コンタクタ３６などの部品により構成される。電気的には、商用交流電源の電力がコンタクタ３６を介して電解コンデンサ３４に導かれて平滑化される。平滑化された電力はバスバ３５を介してＩＧＢＴ３１に導かれ、ＩＧＢＴ３１によって任意の周波数に変換されて出力される。冷却フィン３２を通風ダクト４側に配置し、エアフィルタ３３を吸気口１１を介して吸気面に配置する。このとき冷却フィン３２を囲い込むように仕切板３７を配置し、通風ダクト４へ流れる風は必ず冷却フィン３２を通るようにする。また、電解コンデンサ３４はエアフィルタ３３の前に配置し、エアフィルタの幅や高さを調整することによって電解コンデンサ３４に満遍なく冷却風が当たるようにする。ユニット３０は、出力容量に応じて各部品のサイズおよび個数などが異なる。
【００２１】
また、コンタクタ３６と電解コンデンサ３４を仕切板３８で隔離することで風量の分量調整を可能とする。風９がコンタクタ３６から冷却フィン３２に吸い込まれるようするため、コンタクタ３６から冷却フィン３２に通風孔３９を設ける。ここで、通風孔３９の大きさを調整することでコンタクタ３６側を通る通風量を適切な値に調節できる。このような構造により、全ての風は必ずエアフィルタと冷却フィンを通過する構造となり、電解コンデンサ３４とコンタクタ３６に流れる風をエアフィルタおよび仕切板３８で調整可能である。ただし、コンタクタ３６は保護目的であるので存在しない場合もある。
【００２２】
次に、冷却フィン３２の形状について図７を用いて説明する。本実施例では、例としてコルゲートフィンを適用しているが他のフィン形状でも良い。冷却フィン３２の両側面を仕切板３２１で囲い込む。このとき、仕切板３２１の材質は任意であるが絶縁性を強化するためにガラスエポキシやベークライトを使用するのが望ましい。底面には、対地間短絡を避けるため絶縁仕切板３２２を用いる。対地絶縁が取れる材質および厚みであれば良いが、ガラスエポキシやベークライトを適用する。
【００２３】
ここで、各ユニット３０の風量最適化について述べる。必要風量とはＩＧＢＴ３１の許容温度からの差が１０℃以内となるような冷却風量と定める。例えば、ＩＧＢＴ３１の許容温度が１２０℃の場合は１１０℃〜１２０℃となるような温度となるようにする。冷却風量は風速およびフィン構造によって変化する。必要圧損とは冷却フィン３２に最低限必要な風量を流すために各ユニット３０全体にかかる圧力損失を意味する。ユニット３０全体にかかる圧力損失は、風の流入口であるエアフィルタ３３から流出口である冷却フィン３２までの間の圧力損失となる。風の流入口であるエアフィルタ３３の圧力は外気圧である。
【００２４】
図８は、冷却フィン３２をコルゲート型とし囲い込みにより風を絞り込んだ本実施例の条件下において、フィン間隔３２４に対する必要圧力損失の依存性を示したグラフである。図中の点線は、フィン間隔３２４の変化に伴うＡユニット３０ａにかかるユニット圧損ΔＰ（縦軸）とユニット風量Ｑ（横軸）の関係を示したものであり、下記の数式（１）で表わされる。ただし、ＲはＡユニット３０ａの風路抵抗である。
【００２５】
ΔＰ＝ＲＱ2  …  数式（１）
図中の点線は、フィン間隔３２４を狭くするとＡユニット３０ａの風路抵抗Ｒが大きくなり、フィン間隔３２４を広くするとＡユニット３０ａの風路抵抗Ｒが小さくなることを表わしている。図１１から、同じユニット圧損ΔＰでも、フィン間隔３２４が広い方がＡユニット３０ａに多くのユニット風量Ｑが流れることがわかる。一方、フィン板厚み３２３が一定の場合、フィン間隔３２４が広くなるとその分フィンの設置スペースが減りフィンの枚数が減少する。そのため、フィン枚数の減少によって冷却フィン３２全体での放熱の効率は下がる。
【００２６】
このようにフィン間隔３２４とユニット風量Ｑおよびフィン枚数の関係に基づいて、Ａユニット３０ａの必要圧力損失をシミュレーションし、Ａユニット３０ａの必要圧損特性を求める図５中の実線のようになる。この必要圧損特性から、Ａユニット３０ａの必要圧損は極小値を持つことがわかる。例えば、フィン板厚み３２３を０.６mmとした場合、フィン間隔３２４が１.８mm〜２.９mmの間において極小値をとり、その範囲で必要圧損は極小必要圧損の＋２０％に収めることが可能となる。また本実施例では、必要圧力損失とフィン間隔との関係をシミュレーションしているが、数式（１）のように圧力損失Ｐと風量Ｑの関係は１対１であるので、必要圧損特性は風量Ｑとフィン間隔の関係を示すことでもある。
【００２７】
上記シミュレーションを各ユニット３０で行うと、ユニット毎に極小必要圧損が異なる値を示す。一般的に構造物が小さいほど風路抵抗が大きくなり、出力密度も大きくなりやすいため、ユニットが小さいほど極小必要圧損が大きくなりやすい。つまり、全ユニット３０の極小必要圧損の中で、最も構造の小さなＡユニット３０ａの極小必要圧損が最大となる。本実施例の構造条件下において通風ダクト４の内部の圧力損失（例えば合流による圧力損失や摩擦損失）の分布を無視した場合、各段ユニットに等価な圧力損失が掛かる。ゆえに、最小ユニットの極小圧力損失を満たすことにより他の全ユニット３０の必要圧力損失を満たすことができる。
【００２８】
ここで最小ユニットの必要圧力損失の極小値と、他ユニットの必要圧力損失に差が存在するので、他のユニットには余剰な冷却風量が生じると考えられる。余剰な風量が流れると、各ユニット３０の間で温度が不均一になってしまい、また風量を確保するため天井のファン３の大型化を招いてしまう。そこで、最小Ａユニット３０ａ以外の他ユニット３０においては、それらの必要圧力損失を最小ユニットの極小必要圧力損失付近にまで増加させることにより必要風量を減らす。
【００２９】
具体的には、Ｂユニット３０ｂおよびＣユニット３０ｃにおいて上記シミュレーションにより各ユニットの必要圧損特性（図６の実線相当のもの）を求め、Ａユニット３０ａの極小必要圧力損失に対応したフィン間隔３２４を設計する。これに加えてエアフィルタ３３の面積，材質，厚みなどを調整することによりＢユニット３０ｂ，Ｃユニット３０ｃの風路抵抗を変え必要圧損を最小Ａユニット３０ａの必要圧力損失の極小値に揃える。
【００３０】
例えばインバータ盤１にＡユニット３０ａとＢユニット３０ｂを１個ずつ搭載した例を用いて、余剰風量が生じる場合と比較する。Ａユニット３０ａの必要圧力損失の極小値に対しＢユニット３０ｂの必要圧力損失が８０％となる場合を図９（ｂ）に示す。ただし、図中の点線は各ユニットの冷却に必要な必要風量Ｑを示し、図中の棒グラフは各ユニットに流れる風量Ｑを示す。図９（ｂ）に示すように、Ａユニット３０ａに必要な圧力損失を掛けるとＢユニット３０ｂには余剰な圧力損失が掛かるため余剰な風量が流れる。余剰風量が大きくなる盤構成において必要圧損差が±２０％を超えると、搭載可能なファンの能力の限界を超える恐れがある。
【００３１】
一方、Ａユニット３０ａの必要圧力損失の極小値とＢユニット３０ｂの必要圧力損失の差が全くないように各ユニット３０を設計した場合を図９（ａ）に示す。図９（ａ）に示すようにＡユニット３０ａの必要圧力損失の極小値とＢユニット３０ｂの必要圧力損失の差が全くない場合には、過不足なく必要風量を流すことができる。つまり、Ａユニット３０ａの必要圧力損失の極小値に揃えることで、各ユニットの必要圧損差がファン能力を超えない範囲である±２０％以内に抑えることが可能である。
【００３２】
天井ファン３から遠い位置にある下段のインバータユニット３０にかかる圧力損失は、上段のインバータユニット３０にかかる圧力損失よりも低くなる。この場合、下段のインバータユニット３０の必要圧損を上段のインバータユニット３０の必要圧損よりも低くなるようにフィン間隔３２４を設計することで上記の圧力損失差の問題を解消できる。
【００３３】
以上本実施例では、インバータ盤１に格納される各ユニット３０の奥行きを統一し、ユニット３０に必要な圧力損失を、冷却フィン３２のフィン間隔３２４に対する必要圧損特性を求める。求められた必要圧損特性から、必要圧損が極小値となるフィン間隔３２４に定めることで効率的に冷却風量を確保することができる。
【００３４】
また、異なるタイプのインバータユニット３０が複数格納されるインバータ盤１において、出力密度や風路抵抗が最も大きいユニットに対して、冷却に必要な圧力損失が極小値となるようユニット内の冷却フィン３２を設計する。これにより、他の全インバータユニット３０の必要圧力損失を満たすことができるため、ユニット毎にファンを設ける必要が無く、メンテナンス性の向上およびインバータ盤の小型化が可能となる。
【００３５】
また、他のユニット３０については、必要圧損が極小値となるよう設計されたユニット３０に合わせて、必要圧力損失を揃えるように冷却フィン３２を設計する。これにより、余剰風量が削減され、天井のファン３に出力の大きいファンを用いる必要がなく、結果インバータ盤１の小型化に貢献できる。
【実施例２】
【００３６】
図１０を用いて実施例２を説明する。異なる部分のみ説明し、同様な部分の説明は省略する。図において、Ａユニットは実施例１の符号３０ａと同様であり、Ｂユニットは符号３０ｂと同様であり、Ｃユニットは符号３０ｃと同様である。上述の実施例と異なる部分を説明し、同様な部分の説明は省略する。実施例２では、第２のファン３−３を制御部１０に設けた。この場合、通風ダクト４と制御部１０の間に通風孔３９′を設けることにより、最下段のユニットを優先的に吸気する。本実施例では同時に制御部の各種機器を冷却することが可能である。
【実施例３】
【００３７】
図１１を用いて実施例３を説明する。実施例３では、実施例１のように通風ダクト室と主回路室の間に通風孔３９ａ〜３９ｃを設ける。ただし、通風孔は図１１に示すように複数個設ける。すなわち、Ａユニット，Ｂユニット，Ｃユニットそれぞれに対向する位置に通風孔（大）３９ａ，通風孔（中）３９ｂ，通風孔（小）３９ｃを設ける。通風孔の面積は上部ほど小さくなり下部ほど大きくする。これによって下部に供給される風量を優先的に増やすことが出来る。
【００３８】
本実施例のポイントを再度説明すると、複数の電力変換ユニットが筐体面に並列に格納される電力変換装置において、前記電力変換装置の筐体に具備され、前記電力変換ユニットの各々を介して前記筐体の内部へ空気を吸引するファンと、前記電力変換ユニットを通った空気を前記筐体の外部へ通風する通風ダクトを有し、かつ、通風ダクトに隣接する室においても前記筺体内部の空気を吸引するファンを設置し、通風ダクトに隣接する室の間に通風孔を設けることにより、バイパス風路を有するものである。
【００３９】
また、各電力変換ユニットの冷却に最低限必要な風量を得るための必要圧力損失の差がほぼ等しくなるよう前記電力変換ユニット内に設けられた冷却フィンが設計される。
【００４０】
また、複数の電力変換ユニットが筐体面に格納され、前記筐体に設置されるファンによって前記複数の電力変換ユニット内に冷却風を吸引する電力変換装置において、一の前記電力変換ユニットよりも前記ファンから遠い位置にある二の前記電力変換ユニットは、前記二の電力変換ユニットの冷却に最低限必要な風量を得るための必要圧力損失が前記一の電力変換ユニットの前記必要圧力損失よりも低くなるよう当該二の電力変換ユニット内の冷却フィンが設計される。
【００４１】
また、電力変換盤に格納され、自己のユニット面に設けられた吸気口を介して冷却フィンに空気を通風する電力変換ユニットにおいて、前記冷却フィンは、該電力変換ユニットの冷却に必要な圧力損失と、前記電力変換盤に格納される他の電力変換ユニットの冷却に必要な圧力損失とがほぼ等しくなるフィン間隔に設計される。
【００４２】
また、一の電力変換ユニット内に設けられる冷却フィンのフィン間隔と当該一の電力変換ユニットの冷却に必要な必要圧力損失との関係に基づいて、前記必要圧力損失が前記一の電力変換ユニットと共に電力変換盤に格納される他の電力変換ユニットの必要圧力損失とほぼ等しくなる前記フィン間隔に設計する。
【００４３】
このように、複数の電力変換ユニットが格納される電力変換盤において、第１のファンから遠いユニットに対してその近傍に第２のファンからバイパスされた通風路を設けることで電力変換盤の小型化が可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
１  インバータ盤
２  ユニット室
３  ファン
３−１  冷却フィン（第１のファン）
３−２  補助ファン（第２のファン）
４  通風ダクト
５  主回路室（交流）
１０  制御部
１１  吸気口
３０ａ  Ａユニット
３０ｂ  Ｂユニット
３０ｃ  Ｃユニット
３１  ＩＧＢＴ
３３  エアフィルタ
３４  電解コンデンサ
３５  バスバ
３６  コンタクタ
３７，３８，３２１  仕切板
３９  通風孔
３２２  絶縁仕切板
３２３  フィン板厚み
３２４  フィン間隔
【図１】
0005309089.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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